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當前,5G技術正處于大規模落地普及時期,急需找到與現實生產應用的結合點,其與農業的有效結合,將成為推動我國農業生產現代化的重要路徑。
讓農業“更智慧”
農業生產管理水平如何,直接決定了農業生產能否提質增效。
農業生產不僅涉及“土肥水種密保管工”八個環節,而且受自然氣候環境的影響較大,哪個環節出了問題,都會影響到農業生產。因此,客觀上需要建立一個能夠提供統籌解決農業生產問題的機制。
傳統的農業生產管理方式,不僅是經驗式管理,而且是事后管理。這種管理方式缺少精準度,因而會增加管理成本。例如,經常在農作物生長期間采用大水漫灌的方式,而不是根據具體作物需水量的多少來進行澆灌,往往造成澆灌水量過多。
同時,這種管理方式具有補救性質管理特征。例如,只有在農作物出現某種肥料短缺特征,或者農作物出現某種病蟲害特征后,才知道施肥和進行病蟲害防治。這時候,不僅施肥和防治病蟲害的成本比較高,而且由于部分農作物不能得到及時的施肥或病蟲害防治,農產品產量和質量都會受到影響。
在大數據、人工智能等新興技術快速發展的今天,智慧農業正是一種統籌農業生產的全新方案。
所謂智慧農業,就是將物聯網技術運用到傳統農業中去,運用傳感器和軟件通過移動平臺或者電腦平臺對農業生產進行控制,使傳統農業更具有“智慧”。
農業物聯網
5G技術作為當代最先進的通信技術,將在智慧農業的跨越式發展中扮演重要角色。
過去,物聯網技術難以在農業生產實踐中充分應用,很大程度上受到傳輸速度的制約。而5G技術的出現,讓基于物聯網技術的智慧農業有了大規模應用的可能。
5G技術因其具有超高速率、超低時延、超大連接等特性,可以滿足高清視頻、虛擬現實等大數據量傳輸的實時應用。同時,因流量密度和連接數密度大幅度提高,以5G技術為基礎建立的農業物聯網平臺,在系統協同化、智能化上的水平大大提升,可以實現多用戶、多點、多天線、多攝取的協同組網以及網絡間靈活地自動調整。
在具體的農業生產中,通過互聯網和大數據平臺云端協同與可視化智能分析,嵌入5G技術的智慧農業可以實現農業生產問題的遠程會診,以及農業生產的遠程操控,加快物聯網技術在農業生產管理中的普及,改變傳統農業生產的“粗放式管理”和“事后補救式管理”,從眾多層面促進農業生產的智慧化發展。
天地融合,“擬人化”培育
經過5G技術改造升級的智慧農業,將會呈現怎樣的生產場景?
無人化作業:把農田大數據、自然環境大數據、作物生長大數據、病蟲害防治大數據組成的物聯網,及各種農業機械組成的農機物聯網、灌溉物聯網等,與覆蓋全國的北斗衛星“天網”組合在一起,通過天網與地網融合,可以實現智能化農業數據的無人采集和分析,以及農業機械的智能化無人機耕、無人機播、無人灌溉、無人播撒農藥化肥、無人機收。
精準化投入:將基于5G技術的傳感器設置在作物生長的土壤中,并形成由一定數量傳感器節點連接組成的傳感器網絡,可以精準獲取土壤環境和作物長勢的實時信息,根據作物生長需要及時進行澆水、施肥和打藥等作業,避免以往靠肉眼觀察和主觀經驗獲取作物生長信息存在的不精準性。同時,還可以根據獲取的信息精準計算出澆水、施肥和打藥的使用量,進行精準作業,避免過量使用產生的浪費與污染。
擬人化培育:創造擬人化的培育環境,是動植物生長規律的客觀需要,也是提高動植物產量的要求。通過基于5G的物聯網技術,可以全面深入了解動植物生長過程的規律,感知動植物對生長環境和各種養分的需求,從而對動植物生長進行擬人化培育,使動植物能夠在一個更加符合自身生長規律的環境下生長。
標準化生產:基于5G的物聯網可以從兩個方面提高農業生產的標準化程度。一是投入標準化,即通過感知技術,制定各種投入要素的數量標準、養分標準和投入時間標準,提高要素投入的邊際效率。二是管理標準化。“模塊化”生產是管理標準化的基礎和前提。物聯網技術推動了農業“模塊化”生產管理,因而有利于實現標準化管理。
智能化監管:農業感知設備獲取的動植物生長信息,通過5G技術迅速傳輸到計算機終端進行分析和處理,形成決策并指導生產,不僅可以實現智能化的生產管理決策,還可以為動植物生長和生產活動建立信息檔案,實現生長過程和生產活動都有案可查并可追溯,從而提高監管的智能化程度和監管效率。
網絡化服務:傳統的農業生產服務業發展滯后,主要是由于沒有徹底打破部門、區域限制,很多服務型企業仍然受行政因素制約,不能以市場主體的身份自主展開經營活動,農業生產服務的供需雙方也存在信息不對稱問題。以5G技術為基礎建立起來的互聯網,可以為農業生產服務需求方和供給方提供一個開放的網絡平臺,從而突破線下來自部門和行業的行政干預、跨區域產生的空間阻礙,為生產服務供需雙方的高效結合創造條件。
另外,在市場運行規則的基礎上,它可以推動供求雙方對接模式的創新,例如形成“互聯網+農業+金融服務”“互聯網+農業+保險服務”“互聯網+農業+商貿物流服務”“互聯網+農業+科技服務”“互聯網+農業+倉儲”等網絡化服務模式,甚至在不遠的將來,5G技術通過對“互聯網+農業+單一服務”模式的整合與創新,最終還會形成“互聯網+農業+一攬子綜合服務”的新模式,發揮綜合服務的優勢,使農業生產服務真正進入網絡化時代。
內容來源|大眾日報 作者|張軍 系中國社會科學院農村發展研究所研究員
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